(57)【要約】【課題】捩り角度を調整を正確に行え、調整が容易で生産性を向上でき、振動と騒音の発生を予防でき、装置をコンパクトにできるツイスターを提供する。【解決手段】捩り型を入れたリテーナを捩って素材を捩り成形する捩り機構２０とを備えており、捩り機構２０は、上下に昇降する昇降杆２１と、昇降杆２１の下端に設けられリテーナから延びた押下げ腕１５を嵌合する捩りビーム２２と昇降杆２１の昇降手段３０を備えており、昇降手段３０は、サーボモータ３４と、サーボモータ３４で回転されるネジ棒３６と、ネジ棒３６に螺合されたナット３７と、リニアガイド３２を備えており、ナット３７に昇降杆２１が結合され、リニアガイド３２で昇降動作を案内されている。昇降手段３０を構成するサーボモータ３４、ネジ棒３６、ナット３７およびリニアガイド３２は、基板３１上に組付けられており、基板３１はスライド４の側面に取付けられている。【選択図】図１
2010284656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捩り型とスライドと前記捩り型を入れたリテーナを捩って素材を捩り成形する捩り機構とを備えており、
該捩り機構は、上下に昇降する昇降杆と、該昇降杆の下端に設けられ前記リテーナから延びた押下げ腕と係合する捩りビームと前記昇降杆の昇降手段を備えており、
前記昇降手段は、回転駆動源と、該回転駆動源で回転されるネジ棒と、該ネジ棒に螺合されたナットと、リニアガイドを備えており、前記ナットに前記昇降杆が結合され、前記リニアガイドで昇降動作を案内されている
ことを特徴とするツイスター。
【請求項２】
前記回転駆動源は、サーボモータである
ことを特徴とする請求項１記載のツイスター。
【請求項３】
前記捩り機構は前後の２台が設けられており、前側の捩り機構は、スライドの前面に取付けられており、後側の捩り機構は、スライドの後面に取付けられている
ことを特徴とする請求項２記載のツイスター。
【請求項４】
前記昇降手段を構成するサーボモータ、ネジ棒、ナットおよびリニアガイドは、基板上に組付けられており、
該基板は前記スライドの側面に取付けられている
ことを特徴とする請求項３記載のツイスター。
【請求項５】
前記昇降手段は、
前記基板の左右両側に２本のリニアガイドを取付け、該２本のリニアガイドの間に１本のネジ棒を配置した
ことを特徴とする請求項４記載のツイスター。
【請求項６】
前記基板に組付けられたリニアガイドとネジ棒に螺合したナットに前記昇降杆が組付けられており、該昇降杆に前記捩りビームが取付けられており、
前記基板の背面には、前記スライドに形成した取付部に嵌合する取付け用インロウが形成されている
ことを特徴とする請求項５記載のツイスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツイスターに関する。さらに詳しくは、クランクシャフトの鍛造成形に用いられるツイスターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ツイスターの一般的構造を示す文献の代表的なものとして特許文献１がある。図８および図９に基づき、その構造を説明する。
プレスフレームは、ベッド101、アップライト102、連結ビーム（またはクラウン）105で構成されている。プレスフレームには、スライド104が昇降自在に配置されており、このスライド104を昇降させる主シリンダ106が設けられている。また、ねじり成形するための捩り型110がベッド101上に設置されており、捩りシリンダ120がガイド体125を介してスライド104の上部に取付けられている。
【０００３】
捩り機構は、つぎのように構成されている。
スライド104の下面には上部ダイホルダー118を介して上部回転ガイド108が取付けられている。ベッド101の上面には、下部ダイホルダー119を介して下部回転ガイド109が取付けられている。
捩り型110は上型111と下型112とからなり、上型111は上リテーナ113に入れられて、上部回転ガイド108で回転自在に保持されており、下型112は下リテーナ114に入れられて、下部回転ガイド109で回転自在に保持されている。上リテーナ113からは押下げ腕115が半径方向外側に延びている。
【０００４】
捩りシリンダ120のピストンロッドの下端には、加圧ブロック123を介して前側２本と後側２本の押し杆131が連結されている。
前側の押し杆131，131の下端同士も、後側の押し杆131，131の下端同士も、捩り下げビーム132と捩り戻しビーム133で連結されている。
捩り下げビーム132と捩り戻しビーム133の間には既述した上リテーナ113の押下げ腕115が嵌るようになっている。したがって、捩りシリンダ120を伸長させると、押し杆131を介して、捩り下げビーム132を押し下げるので、捩り型110を捩り下げ成形できる。また、捩りシリンダ120を収縮させると押し杆131を介して捩り戻しビーム133を引き上げるので、捩り型110を捩り戻すことができる。
【０００５】
ところで、クランクシャフトを捩り成形する場合の捩り位置（または捩り角度）は、２個所または３個所と異なっている。しかし、捩りシリンダ120で押し下げる以上、同じストロークとなってしまう。そこで、捩り位置の違いに対応するため、シムを用いて押下げストロークを変えるようにしている。
【０００６】
従来の捩り機構の一例を、図１０に基づき説明する。
左右２本の押し杆131の下端には捩り下げビーム132が取付けられている。この捩り下げビーム132の両端には連結ロッド135を介して、捩り戻しビーム133が取付けられている。捩り下げビーム132の下面には間隔調整用の多数枚のシム138がボルト139で固定されている。このシム138の取付枚数を変えることにより、押下げ位置を変え、上リテーナ113による捩り角度を変えることができるようになっている。
【０００７】
しかるに、上記従来例では、つぎのような問題がある。
ａ）押下げ位置を変えるにはボルト139を外してシム138の枚数を増減し、再びボルト139で締め付けるという手作業が必要となる。このような重負荷の作業を、狭いダイスペース内で行う必要があるため時間もかかるので生産性が低いという問題がある。
ｂ）捩りシリンダ120は、熱間素材を閉塞した状態で成形するため高速で作動する必要があるが、油圧シリンダを用いているため、ストローク端でショックを生じ、ツイスターに振動と騒音が発生するという問題がある。
ｃ）捩りに必要なストロークが比較的長いにも拘らず、捩りシリンダ120を１本としたため、捩りシリンダ120をスライド104の上方にガイド体125を介して取付けることとなり、捩りシリンダ120のピストンロッドから捩りビーム132,133までの距離が長くなっている。このため、加圧ブロック123が必要となったり、押し杆131が長くなるので、重量が重く、ツイスター全体の構造が複雑化し大型化する。
ｄ）捩り機構をプレス本体に組付けるには、スライド104に設けたガイド部材に押し杆131を通したあと、下側の捩り下げビーム132や捩り戻しビーム133を組付け、また上側の加圧ブロック123と押し杆131を結合することになる。この場合、必ずプレス本体内で順々に組付け作業を進めなければならないので、組立て作業に手間がかかり、最終的な取付位置や寸法の調整にも手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２６６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、捩り角度の調整を正確に行え、その調整が容易で生産性を向上でき、振動と騒音の発生を予防でき、構造が簡単で、組立作業も容易にできるツイスターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明のツイスターは、捩り型とスライドと前記捩り型を入れたリテーナを捩って素材を捩り成形する捩り機構とを備えており、該捩り機構は、上下に昇降する昇降杆と、該昇降杆の下端に設けられ前記リテーナから延びた押下げ腕と係合する捩りビームと前記昇降杆の昇降手段を備えており、前記昇降手段は、回転駆動源と、該回転駆動源で回転されるネジ棒と、該ネジ棒に螺合されたナットと、リニアガイドを備えており、前記ナットに前記昇降杆が結合され、前記リニアガイドで昇降動作を案内されていることを特徴とする。
第２発明のツイスターは、第１発明において、前記回転駆動源は、サーボモータであることを特徴とする。
第３発明のツイスターは、第２発明において、前記捩り機構は前後の２台が設けられており、前側の捩り機構は、スライドの前面に取付けられており、後側の捩り機構は、スライドの後面に取付けられていることを特徴とする。
第４発明のツイスターは、第３発明において、前記昇降手段を構成するサーボモータ、ネジ棒、ナットおよびリニアガイドは、基板上に組付けられており、該基板は前記スライドの側面に取付けられていることを特徴とする。
第５発明のツイスターは、第４発明において、前記昇降手段は、前記基板の左右両側に２本のリニアガイドを取付け、該２本のリニアガイドの間に１本のネジ棒を配置したことを特徴とする。
第６発明のツイスターは、第５発明において、前記基板に組付けられたリニアガイドとネジ棒に螺合したナットに前記昇降杆が組付けられており、該昇降杆に前記捩りビームが取付けられており、前記基板の背面には、前記スライドに形成した取付部に嵌合する取付け用インロウが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、回転駆動源よりネジ棒を回転させるとナットがネジ棒上を移動するので、それに結合されている昇降杆が上下に昇降動作する。この昇降杆の昇降ストロークは回転駆動源の回転数で制御でき捩り位置も任意の位置に調整可能であり、その微調整も行える。また、回転駆動源の回転数を制御して、ストローク途中の停止あるいはストローク端での緩停止を行うことにより、振動と騒音の発生を防止できる。
第２発明によれば、サーボモータ駆動により、ストローク量や昇降速度、モーションカーブ、タイミング等を自由に変更でき、ストローク途中での正確な停止位置の実現、ストローク端での緩停止を実現して、ショックや振動を大幅に軽減することができる。
第３発明によれば、前後２台の捩り機構を別々のストロークやモーションカーブに設定できるので、前後の捩り機構の間で捩り位置や精度の調整時間を大幅に短縮できる。
第４発明によれば、昇降手段はスライダの側面に取付けられていることから、昇降手段のストロークは、スライドの下降位置から捩り下げに必要なストロークのみに短くすることができる。よって、昇降手段をコンパクトに構成できる。
第５発明によれば、昇降動力を生み出すネジ棒の左右両側でリニアガイドが昇降杆の昇降動作を案内するので、左右方向での位置ズレが発生せず、全ての金型を同じストロークで捩り成形することができる。
第６発明によれば、捩り機構の全ての部材が基板をベースにして組付けることができるので、プレス本体と別々に組立て作業ができ、作業が容易となる。また、基板上に捩り機構を組付けると、取付けインロウをスライドの取付部に嵌め合わせると、取付け用の位置決めができるので、取付け位置の精度を高め、取付け作業も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るツイスターの全体正面図である。
【図２】同実施形態に係るツイスターの全体側面図である。
【図３】図１のツイスターにおける捩り機構の拡大正面図である。
【図４】図３の捩り機構の側面図である。
【図５】図３のＶ線拡大横断面図である。
【図６】図３のVI線縦断面図である。
【図７】図３のVII線縦断面図である。
【図８】特許文献１のツイスターの正面図である。
【図９】特許文献１のツイスターの側面図である。
【図１０】従来の捩り機構の構造説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１および図２に基づき本発明の一実施形態であるツイスターの基本構成を説明する。
１はベッドで、その前後左右にアップライト２が立設されている。４本の各アップライト２は、それぞれタイロッドでベッド１に締結されている。各アップライト２，２の上部は、クラウン３に結合されている。これらのベッド１、アップライト２およびクラウン３で、プレスフレームが構成されている。
【００１４】
前記プレスフレームを構成する前後左右のアップライト２で囲まれた空間内には、スライド４が配置されており、このスライド４を昇降させるため主シリンダ５がクラウン３に取付けられている。この主シリンダ５のピストンロッドはスライド４に連結されているので、スライド４は、その主シリンダ５で昇降し、後述する捩り型１０を型締め型開きできるようになっている。
【００１５】
前記スライド４の下面には上部ダイホルダー６を介して上部回転ガイド７が取付けられている。前記ベッド１の上面には、下部ダイホルダー８を介して下部回転ガイド９が取付けられている。
捩り型１０は上型１１と下型１２とからなり、上型１１は上リテーナ１３に入れられて、上部回転ガイド７で回転自在に保持されており、下型１２は下リテーナ１４に入れられて、下部回転ガイド９で回転自在に保持されている。
上リテーナ１３からは押下げ腕１５が半径方向外側に延びている。図２で右側に延びた押下げ腕１５は、図１では紙面裏側に延び、図２で左側に延びた押下げ腕１５は、図１で紙面表側に延びている。
【００１６】
ツイスターの前面と後面には捩り成形するための捩り機構２０が設けられている。
捩り機構２０は、昇降杆２１と、その下端に設けられた捩りビーム２２と、昇降杆２１の昇降手段３０とからなる、捩り成形時に上リテーナ１３を回転させる機構である。
以下に、捩り機構２０の詳細を説明する。
【００１７】
図３に示すように、昇降杆２１は上下に長いビーム部材である。
捩りビーム２２は、前記昇降杆２１の下端に形成された横向きに延びる捩り下げビーム２３と、その下方で平行に横向きに延びた捩り戻しビーム２４とからなる。捩り戻しビーム２４の両端は連結板２５で、捩り下げビーム２３の両端部に連結されている。
【００１８】
また、図４に示すように、捩り戻しビーム２４は、ロータリアクチュエータ２８で、下向きの連結位置Ａと横向きの開放位置Ｂとの間で姿勢変更できるようになっている。そして、前記押下げ腕１５は、捩り戻しビーム２４が連結位置Ａのときに捩りビーム２２内に係合し、捩り戻しビーム２４が解放位置Ｂのとき係合が外れるようになっている。
【００１９】
つぎに、前記昇降杆２１を昇降させる昇降手段３０を、図３〜図７に基づき説明する。
前後の捩り機構２０とも、昇降手段３０は同一構成であるので、前側を代表させて説明する。
図４および図７において、４はスライド、５は主シリンダ、３はクラウンを示している。図７に示すように、スライド４の側面（図では前面）には、上下に長い基板３１が取付けられている。なお、この取付構造は後に詳述する。
【００２０】
前記基板３１の上端部には箱状の組付ブロック３３が形成されており、その上面に回転駆動源であるサーボモータ３４が取付けられている。
一方、基板３１の上端部における組付ブロック３３の下板には軸受４１が取付けられ、基板３１の下方部分には軸受４２が取付けられている。この上下２個の軸受４１，４２にネジ棒３６が回転自在に支持されており、ネジ棒３６の上端と前記サーボモータ３４の主軸とはカップリング３５で結合されている。カップリング３５は組付ブロック３３の内部に収蔵されている。
【００２１】
図６に示すように、基板３１には上下に延びるリニアガイド３２がレール３９を介して取付けられている。また、図５に示すように、このリニアガイド３２は２本が平行になって基板３１の左右両側縁に沿って設置されている。
そして、図５に示すように、ネジ棒３６は左右のリニアガイド３２，３２の間に配置されている。このネジ棒３６には図７に示すように、ナット３７が螺合されている。
【００２２】
図５および図６に示すように、前記リニアガイド３２はスライダ３８が摺動自在に取付けられている。また、１本のリニアガイド３２に対し上下に離れて２個のスライダ３８が設けられている。そして、図６および図７に示すように、４個のスライダ３８に昇降杆２１が固定されている。さらに、昇降杆２１は前記ナット３７にも固定されている。このため、サーボモータ３４を正逆回転させると、昇降杆２１が昇降することになる。
【００２３】
前記昇降杆２１は、図５に示すように、前面板21aとその両端の２枚の側板21bからなる断面コ形のビーム部材であり、高い剛性を有するものである。この昇降杆２１の下部には、既述のごとく捩り下げビーム２３と捩り戻しビーム２４が設けられている。図６に示すように、捩り下げビーム２３は、下面板23aとその上面の補強リブ23bからなり、充分な強度が与えられている。捩り戻しビーム２４は、角パイプ24aの上面に補強板24bを取付けたもので、これも強度の高いものである。
【００２４】
図７に示すように、昇降手段３０の基板３１の背面には、上側インロウ５１と下側インロウ５２が形成されている。上側インロウ５１は裏側に突出した厚板であって、三角形のリブ５３で強固に基板３１に固定されている。下側インロウ５２は凹面に形成されている。
前記スライド４には、上面の厚板４５の先端部と下面の厚板４６の先端部とで、取付部が構成されている。
上側インロウ５１と下側インロウ５２は、前方からスライド４の取付部４５，４６に差し込むと、それだけで位置決めでき、ボルト４４を上側インロウ５１を通して上面の厚板４５にねじ込み、さらに、別のボルト４４を基板３１の内面から下面の厚板４６にねじ込むと、基板３１をスライド４に固定することができる。
【００２５】
既述のごとく、昇降手段３０は、リニアガイド３２、ネジ棒３６、ナット３７など全ての部材が基板３１に組付けられている。また、昇降杆２１はナット３７とスライダ３８を介して昇降手段３０に組付けられており、捩りビーム２０は昇降杆２１に取付けられている。
このように捩り機構２０を、基板３１をベースにして組付けることができるので、組付け完了後に基板３１をスライド４に固定することで、捩り機構２０をプレス本体に取付けることができる。
【００２６】
図５に示すように、本実施形態ではネジ棒３６の左右両側でリニアガイド３２が昇降杆２１の昇降動作を案内するので、左右方向での位置ズレが発生せず、全ての金型を同じストロークで捩り成形することができる。
【００２７】
本実施形態では昇降杆２１の回転駆動源としてサーボモータ３４を用いている。このため、サーボモータ駆動により、ストローク量や昇降速度、モーションカーブ、タイミング等を自由に変更でき、ストローク途中での正確な停止位置の実現、ストローク端での緩停止を実現して、ショックや振動を無くすることができる。
【００２８】
上記にツイスター本体の前側の昇降杆２１と昇降手段３０を説明したが、後側の昇降杆２１と昇降手段３０は同一構成である。したがって、前後２台の捩り機構を別々のストロークやモーションカーブに設定できるので、前後の捩り機構の間で捩り位置や精度の調整時間も大幅に短縮できる。
【００２９】
上記実施形態のツイスターによれば、サーボモータ３４よりネジ棒３６を回転させるとナット３７がネジ棒３６上を移動するので、それに結合されている昇降杆２１が上下に昇降動作する。この昇降杆２１の昇降ストロークはサーボモータ３４の回転数で制御でき捩り位置も任意の位置に調整可能であり、その微調整も行える。したがって、シム調整の必要はなくなる。また、サーボモータ３４の回転数を制御して、ストローク途中の停止あるいはストローク端での緩停止を行うことにより、振動と騒音の発生を防止できる。
【００３０】
そして、昇降手段３０はスライド４の側面に取付けられていることから、昇降手段３０のストロークは、スライド４の下降位置から捩り下げに必要なストロークのみに短くすることができる。換言すれば、従来技術のようにスライドの上部に捩りシリンダを取付けた構造では全長が長くなってしまうが、これとは対照的に昇降手段３０をコンパクトに構成できる。
【００３１】
本実施形態では、捩り機構２０の全ての部材が基板３１をベースにして組付けることができるので、プレス本体と別々に組立て作業ができ、作業が容易となる。
また、基板３１上に捩り機構２０を組付けると、取付け用のインロウ５１、５２をスライド４の取付部４５、４６に嵌め合わせると、位置決めができるので、取付け位置の精度を高め、取付け作業も容易にできる。
【符号の説明】
【００３２】
２０    捩り機構
２１    昇降杆
３１    基板
３２    リニアガイド
３４    サーボモータ
３６    ネジ棒
３８    スライダ
【図１】
2010284656.tif 000003
【図２】
2010284656.tif 000004
【図３】
2010284656.tif 000005
【図４】
2010284656.tif 000006
【図５】
2010284656.tif 000007
【図６】
2010284656.tif 000008
【図７】
2010284656.tif 000009
【図８】
2010284656.tif 000010
【図９】
2010284656.tif 000011
【図１０】
2010284656.tif 000012